JP2009260037A - Heat exchanger - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger allowing ready and low-cost manufacture and ready change of the degree of displacement of offset arrangement. <P>SOLUTION: In the heat exchanger 10, fin members 20 of the same form, each having a plurality of fins disposed at intervals in a direction B intersecting a coolant flowing direction A, are arrayed in the coolant flowing direction A to be adjacent to one another to define a coolant flow passage 25 within a frame. The frame has an uneven part holding each fin member 20 such that positions of the fins 22 of the adjacent fin members 20 are displaced in the B direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内部を流れる冷媒により熱を放出させる熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger that releases heat by a refrigerant flowing inside.

この種の熱交換器としては、複数のフィンを有するフィン部材を繋ぎ合わせることにより、内部に冷媒の流路を形成したものが知られている。このような熱交換器では、図１６に示すように、フィン１０１，１０１間を流れる冷媒の速度分布（太線矢印参照）によると、フィン１０１に近づくにつれて冷媒の速度が遅くなっている。これは、冷媒の粘性の影響により、冷媒がフィン１０１に引っ張られるためである。これにより、フィン１０１付近には、他の領域に比べて冷媒の流れる速度が遅いか又は冷媒がほとんど停止した領域（境界層）１０２が形成されるという問題があった。この境界層１０２が形成されると、集熱したフィン部材１００は、主にフィン１０１周辺に形成された境界層１０２内の冷媒１０３ａのみと熱交換することになり、境界層１０２以外の領域を流れる冷媒１０３ｂとの熱交換がほとんど行われない。その結果、熱交換器の内部を流れる冷媒全域と有効に熱交換が行われず、冷却効果を高めることができない。   As this type of heat exchanger, one in which a refrigerant channel is formed inside by connecting fin members having a plurality of fins is known. In such a heat exchanger, as shown in FIG. 16, according to the velocity distribution of the refrigerant flowing between the fins 101, 101 (see thick line arrows), the refrigerant velocity decreases as the fin 101 is approached. This is because the refrigerant is pulled by the fins 101 due to the influence of the viscosity of the refrigerant. Thereby, there existed a problem that the area | region (boundary layer) 102 in which the refrigerant | coolant flow speed was slow compared with another area | region or the refrigerant | coolant almost stopped was formed in the fin 101 vicinity. When the boundary layer 102 is formed, the fin member 100 that has collected heat mainly exchanges heat only with the refrigerant 103a in the boundary layer 102 formed around the fin 101, and the region other than the boundary layer 102 is removed. Heat exchange with the flowing refrigerant 103b is hardly performed. As a result, heat is not effectively exchanged with the entire refrigerant flowing inside the heat exchanger, and the cooling effect cannot be enhanced.

こうした事情から、熱交換器においては、この境界層１０２の形成を抑制するため、図１７に示すように、隣り合うフィン部材のフィン１０４，１０５の上下位置をずらすように配置（オフセット配置）することが行われてきた。このように、フィン部材をオフセット配置することにより、冷媒が次のフィン部材のフィン１０５へ流入する際、フィン１０５の流入側端部１０５ａに衝突して攪拌されるため、冷媒の速度分布を一旦破壊することができる。こうして、冷媒のフィン部材移動ごとに速度分布を破壊することにより、境界層の形成を効果的に抑制することができる。これにより、熱交換器の内部を流れる冷媒全域と有効に熱交換して、高い冷却効果を得ることができる。   Under such circumstances, in the heat exchanger, in order to suppress the formation of the boundary layer 102, as shown in FIG. 17, the fins 104 and 105 of the adjacent fin members are arranged so as to be displaced (offset arrangement). Things have been done. Thus, by arranging the fin members offset, when the refrigerant flows into the fins 105 of the next fin member, the refrigerant collides with the inflow side end portion 105a of the fin 105 and is agitated. Can be destroyed. In this way, it is possible to effectively suppress the formation of the boundary layer by destroying the velocity distribution every time the refrigerant fin member moves. Thereby, heat can be effectively exchanged with the entire refrigerant flowing inside the heat exchanger, and a high cooling effect can be obtained.

ところで、フィン部材をオフセット配置するには、フィンの配置が異なる二種類のフィン部材を組み合わせて使用することが考えられる。しかし、このようにフィンの配置が異なる二種類のフィン部材を成形するには、二種類のフィン部材成形型が必要となる。このため、フィン部材の製造コストが増加するという問題があった。   By the way, in order to offset the fin members, it is conceivable to use a combination of two types of fin members having different fin arrangements. However, in order to form two types of fin members having different fin arrangements as described above, two types of fin member forming dies are required. For this reason, there existed a problem that the manufacturing cost of a fin member increased.

そこで、例えば特許文献１に開示された技術では、上下非対称のフィン配置を有するフィン部材を、隣同士で互いに上下を入れ替えて並列させることにより、一種類のフィン部材を用いて、隣り合うフィン部材のフィンの上下位置が重ならない配置を実現している。
特開２００６−２５８３５４号公報 Therefore, for example, in the technique disclosed in Patent Document 1, adjacent fin members using one kind of fin member are arranged by arranging fin members having asymmetrical fin arrangements upside down in parallel with each other. The arrangement where the top and bottom positions of the fins do not overlap is realized.
JP 2006-258354 A

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、隣り合うフィン部材間におけるフィンのずれ度合の調整や、設計段階でずれ度合いを微妙に調整したい場合に、ずれ度合いの調整に合わせてフィンの位置が異なるフィン部材を製造する必要があった。   However, in the technique disclosed in Patent Literature 1, when it is desired to adjust the degree of deviation of fins between adjacent fin members or to finely adjust the degree of deviation at the design stage, the position of the fin is adjusted in accordance with the adjustment of the degree of deviation. It was necessary to produce different fin members.

また、フィン部材を成形する場合には、例えば鋳造や鍛造によると微細部品の製造に対応できず、フィン構造の微細化による冷却性能の向上が望めない。このため、半導体素子等の微細部品に適したフィン部材は、主として押出成形により成形した成形素材を切断することにより製造されてきた。その際、隣り合うフィン部材のフィン間に冷媒の流路（スリット）を確保するため、フィン部材のフィン両端に切削加工を施す必要があった。こうして、スリット加工に多大な時間を要するだけでなく、フィン部材の製造費も高くなるという問題があった。   Further, when the fin member is formed, for example, casting or forging cannot cope with the production of fine parts, and the cooling performance cannot be improved by miniaturizing the fin structure. For this reason, fin members suitable for fine parts such as semiconductor elements have been manufactured mainly by cutting a molding material formed by extrusion molding. In that case, in order to ensure the flow path (slit) of a refrigerant | coolant between the fins of an adjacent fin member, it was necessary to cut into the fin both ends of a fin member. Thus, there is a problem that not only a long time is required for the slit processing, but also the manufacturing cost of the fin member is increased.

さらに、この技術では、フィンの配置が異なる二種類のフィン部材を隣同士で互いに上下を入れ替えて並列させている。このため、フィン部材の誤組付が生じるおそれもある。   Furthermore, in this technique, two types of fin members having different fin arrangements are arranged side by side next to each other. For this reason, there exists a possibility that the incorrect assembly | attachment of a fin member may arise.

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、容易かつ低コストに製造できるとともに、オフセット配置のずれ度合いを容易に変更できる熱交換器を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger that can be manufactured easily and at low cost and can easily change the degree of deviation of the offset arrangement. .

上記問題点を解決するためになされた本発明に係る熱交換器は、フレームの内部に、冷媒の流れ方向に交差する方向に複数のフィンが間隔をあけて配置された同一形状のフィン部材を、隣り合うように冷媒の流れ方向へ並べて冷媒流路を形成した熱交換器であって、前記フレームは、前記隣り合うフィン部材のフィンの位置が前記交差する方向にずれて配置されるように前記各フィン部材を保持する保持部を備えていることを特徴とする。   The heat exchanger according to the present invention, which has been made to solve the above-described problems, includes a fin member having the same shape in which a plurality of fins are arranged at intervals in a direction intersecting a refrigerant flow direction inside a frame. A heat exchanger in which refrigerant flow paths are formed side by side in the refrigerant flow direction so that the frames are arranged so that the positions of the fins of the adjacent fin members are shifted in the intersecting direction. A holding portion for holding each fin member is provided.

この熱交換器では、フレームに備わる保持部により、隣り合うフィン部材のフィンの位置が冷媒の流れ方向に交差する方向にずれて配置されるようにフィン部材を保持している。このため、保持部の形状を変更することにより、隣り合うフィン部材間におけるフィン位置のずれ度合いを変更することができる。
また、この熱交換器では、同一形状のフィン部材を並べることにより、冷媒流路を形成している。このため、すべてのフィン部材を、一種類の成形型から製造することができる。したがって、熱交換器を容易かつ低コストに製造することができる。 In this heat exchanger, the fin member is held by the holding portion provided in the frame so that the fin positions of the adjacent fin members are shifted in the direction intersecting the refrigerant flow direction. For this reason, the shift | offset | difference degree of the fin position between adjacent fin members can be changed by changing the shape of a holding | maintenance part.
Moreover, in this heat exchanger, the refrigerant | coolant flow path is formed by arranging the fin member of the same shape. For this reason, all the fin members can be manufactured from one type of mold. Therefore, a heat exchanger can be manufactured easily and at low cost.

本発明に係る熱交換器において、前記保持部は、前記フィン部材の少なくとも前記交差する方向における一端部を嵌挿するための凹部を備えていることが望ましい。   In the heat exchanger according to the present invention, it is preferable that the holding portion includes a recess for fitting at least one end portion of the fin member in the intersecting direction.

この熱交換器では、保持部が備える凹部に、フィン部材の少なくとも前記交差する方向における一端部を嵌挿することにより、フィン部材を保持することができる。このように簡単な構造で保持部を構築することにより、本発明に係る熱交換器を、容易かつ安価に製造することができる。また、保持部に備わる凹部にフィン部材を嵌挿して保持することから、凹部の深さを変更するだけでフィン部材の前記交差する方向における保持位置を変更することができる。これにより、隣り合うフィン部材間におけるフィン位置のずれ度合いを容易に変更することができる。   In this heat exchanger, the fin member can be held by inserting and inserting at least one end portion of the fin member in the intersecting direction into the recess provided in the holding portion. By constructing the holding portion with such a simple structure, the heat exchanger according to the present invention can be easily and inexpensively manufactured. Further, since the fin member is fitted and held in the concave portion provided in the holding portion, the holding position of the fin member in the intersecting direction can be changed only by changing the depth of the concave portion. Thereby, the shift | offset | difference degree of the fin position between adjacent fin members can be changed easily.

この熱交換器に係る保持部の態様として、次の（１），（２）を例示できる。
（１）前記保持部は、前記フィン部材の前記交差する方向における一端部を嵌挿するための凹部と、前記フィン部材の前記交差する方向における他端部に当接させるための凸部とを備えている態様
この態様によれば、フィン部材の前記交差する方向における一端部を凹部に嵌挿して保持し、フィン部材の前記交差する方向における他端部を凸部に当接させて保持することができる。その結果、こうした簡単な構造の保持部により、フィン部材を確実に保持することができる。
（２）前記保持部は、前記フィン部材の前記交差する方向における一端部を嵌挿するための第一凹部と、前記フィン部材の前記交差する方向における他端部を嵌挿するための第二凹部とを備えている態様
この態様によれば、フィン部材の前記交差する方向における両端部を各凹部に嵌挿して保持することができる。その結果、こうした簡単な構造の保持部により、フィン部材をより確実に保持することができる。 The following (1) and (2) can be illustrated as an aspect of the holding part according to this heat exchanger.
(1) The holding portion includes a concave portion for fitting one end portion of the fin member in the intersecting direction and a convex portion for contacting the other end portion of the fin member in the intersecting direction. According to this aspect, one end of the fin member in the intersecting direction is fitted and held in the recess, and the other end of the fin member in the intersecting direction is held in contact with the projection. be able to. As a result, the fin member can be reliably held by the holding portion having such a simple structure.
(2) The holding portion is a first recess for fitting one end portion in the intersecting direction of the fin member and a second portion for inserting the other end portion in the intersecting direction of the fin member. The aspect provided with the recessed part According to this aspect, the both ends in the said crossing direction of a fin member can be inserted and hold | maintained at each recessed part. As a result, the fin member can be more reliably held by the holding portion having such a simple structure.

本発明に係る熱交換器において、前記保持部は、前記隣り合うフィン部材が所定間隔をおいて並べられるように保持することが望ましい。   In the heat exchanger according to the present invention, it is preferable that the holding unit holds the adjacent fin members so that the adjacent fin members are arranged at a predetermined interval.

この熱交換器では、保持部により隣り合うフィン部材が所定間隔をおいて保持されている。ここで、押出成形によりフィン部材を製造する際、隣り合うフィン部材間の冷媒流路を確保するためには、隣り合うフィン部材間のフィン両端を機械加工等で削り落とす必要がある。これに対して、この熱交換器では、隣り合うフィン部材が間隔をおいて保持されているため、隣り合うフィン部材のフィン間に冷媒の流路（スリット）を確保することができる。これにより、スリット形成のための切削加工を省略できるので、フィン部材の製造に要する加工時間及び加工費を低減することができる。したがって、熱交換器を容易かつ低コストに製造することができる。   In this heat exchanger, adjacent fin members are held at predetermined intervals by the holding portion. Here, when manufacturing a fin member by extrusion molding, in order to secure a coolant channel between adjacent fin members, it is necessary to scrape off both ends of the fins between adjacent fin members by machining or the like. On the other hand, in this heat exchanger, since the adjacent fin members are held at intervals, a refrigerant flow path (slit) can be secured between the fins of the adjacent fin members. Thereby, since the cutting for slit formation can be omitted, the processing time and processing cost required for manufacturing the fin member can be reduced. Therefore, a heat exchanger can be manufactured easily and at low cost.

本発明に係る熱交換器において、前記フィン部材は、前記交差する方向において対称形となるように形成されていることが望ましい。   In the heat exchanger according to the present invention, it is desirable that the fin member is formed to be symmetrical in the intersecting direction.

この熱交換器では、フィン部材が前記交差する方向において対称形となるように形成されているため、組付の際に前記交差する方向における配置の向きを調節する必要が無い。これにより、誤組付の発生を防止することができる。したがって、本発明に係る熱交換器の製造工程をより容易なものとすることができる。   In this heat exchanger, since the fin members are formed so as to be symmetrical in the intersecting direction, there is no need to adjust the orientation of the arrangement in the intersecting direction during assembly. Thereby, generation | occurrence | production of a misassembly can be prevented. Therefore, the manufacturing process of the heat exchanger according to the present invention can be made easier.

本発明に係る熱交換器において、前記隣り合うフィン部材のフィンのずれは、前記各フィン部材におけるフィンの配置間隔より小さいことが望ましい。   In the heat exchanger according to the present invention, it is desirable that the displacement of the fins of the adjacent fin members is smaller than the arrangement interval of the fins in the fin members.

このように、隣り合うフィン部材のフィンのずれを、各フィン部材におけるフィンの配置間隔より小さくすることにより、フレームの形状を大きく変更することなく、わずかなずれで確実にオフセット配置を実現することができる。したがって、本発明に係る熱交換器を容易かつ低コストに製造できるとともに、オフセット配置のずれ度合いを容易に変更することができる。   In this way, by making the deviation of the fins of adjacent fin members smaller than the fin arrangement interval in each fin member, the offset arrangement can be reliably realized with a slight deviation without greatly changing the shape of the frame. Can do. Therefore, the heat exchanger according to the present invention can be manufactured easily and at low cost, and the degree of deviation of the offset arrangement can be easily changed.

本発明に係る熱交換器によれば、上記した通り、容易かつ低コストに製造できるとともに、オフセット配置のずれ度合いを容易に変更することができる。   According to the heat exchanger according to the present invention, as described above, the heat exchanger can be manufactured easily and at low cost, and the degree of deviation of the offset arrangement can be easily changed.

以下、本発明の熱交換器を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態では、発熱体である半導体素子に対して本発明に係る熱交換器を適用した場合について説明する。以下に示す二つの実施形態に係る熱交換器は、内部を流れる冷媒（例えば冷却水）により熱を放出させるものであって、小型かつ高冷却性が要求される半導体素子を冷却するためのものである。
［第一実施形態］ DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a most preferred embodiment in which a heat exchanger of the present invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the heat exchanger according to the present invention is applied to a semiconductor element which is a heating element will be described. The heat exchangers according to the following two embodiments are for releasing heat by a refrigerant (for example, cooling water) flowing inside, and for cooling a semiconductor element that is required to have a small size and high cooling performance. It is.
[First embodiment]

第一実施形態に係る熱交換器について、図１〜図６を参照しながら説明する。図１は、第一実施形態に係る熱交換器の全体構成図である。図２は、図１に示す熱交換器の内部を下方から見上げた平面図である。図３は、同熱交換器のフィン部材を示す斜視図である。図４は、同熱交換器のフレームに備わる型枠を示す平面図である。図５は、同型枠を示す部分拡大図である。図６は、図２に示す熱交換器における、（ａ）がＶＩ（ａ）−ＶＩ（ａ）断面図、（ｂ）がＶＩ（ｂ）−ＶＩ（ｂ）断面図である。   The heat exchanger according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a heat exchanger according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the inside of the heat exchanger shown in FIG. 1 as viewed from below. FIG. 3 is a perspective view showing a fin member of the heat exchanger. FIG. 4 is a plan view showing a mold provided in the frame of the heat exchanger. FIG. 5 is a partially enlarged view showing the same frame. 6A is a cross-sectional view of VI (a) -VI (a), and FIG. 6B is a cross-sectional view of VI (b) -VI (b) in the heat exchanger shown in FIG.

本実施形態に係る熱交換器１０は、図１に示すように、外枠を形成するフレーム３０と、フレーム３０内に収容されるフィン部材２０とを備えている。そして、フレーム３０の上面には、熱拡散部材であるヒートスプレッダ１２を介して、発熱体としての半導体素子１１が取り付けられている。本実施形態に係る半導体素子１０は、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の面積を有する微細部品である。   As shown in FIG. 1, the heat exchanger 10 according to the present embodiment includes a frame 30 that forms an outer frame, and a fin member 20 that is accommodated in the frame 30. And the semiconductor element 11 as a heat generating body is attached to the upper surface of the flame | frame 30 through the heat spreader 12 which is a heat-diffusion member. The semiconductor element 10 according to the present embodiment is a fine component having an area of about 10 mm × 10 mm, for example.

フィン部材２０は、図２に示すように、冷媒の流れ方向（Ａ方向）に沿って隣り同士を当接させるように六つ並設されている。また、これらすべてのフィン部材２０は、同一形状に形成されている。これにより、各フィン部材２０を一種類の成形型から製造できるようになっている。   As shown in FIG. 2, six fin members 20 are arranged side by side so as to abut each other along the refrigerant flow direction (direction A). Moreover, all these fin members 20 are formed in the same shape. Thereby, each fin member 20 can be manufactured from one type of mold.

各フィン部材２０は、図３に示すように、Ａ方向に直交する方向（Ｂ方向）に延びる長方形板状をなすベース２１と、ベース２１の一面から突出した複数のフィン２２とを備えている。各フィン２２は、長方形板状をなしており、各フィン２２間に冷媒の流路２５を形成するようにＢ方向へ十九個並列している。より詳細には、フィン２２は、Ａ方向と平行にかつＢ方向に所定のフィンピッチＰｆで配置されている。こうして、各フィン２２の間には、フィンピッチＰｆからフィン２２の厚さＴを引いた幅（Ｐｆ−Ｔ）を有し、Ａ方向へと冷媒を導く冷媒の流路２５が形成されている。また、このフィン２２のＡ方向長さＬ２は、後述するスリット加工により、ベース２１のＡ方向長さＬ１より短く形成されている。こうして、隣り合うフィン部材２０のフィン２２間には、図２に示すように、Ｂ方向へ連通する冷媒の流路（スリット）２６が形成されている。   As shown in FIG. 3, each fin member 20 includes a base 21 having a rectangular plate shape extending in a direction (B direction) orthogonal to the A direction, and a plurality of fins 22 protruding from one surface of the base 21. . Each fin 22 has a rectangular plate shape, and nineteen fins 22 are juxtaposed in the B direction so as to form a refrigerant flow path 25 between the fins 22. More specifically, the fins 22 are arranged in parallel with the A direction and with a predetermined fin pitch Pf in the B direction. Thus, between each fin 22, a refrigerant flow path 25 is formed which has a width (Pf−T) obtained by subtracting the thickness T of the fin 22 from the fin pitch Pf and guides the refrigerant in the A direction. . Further, the length L2 of the fin 22 in the A direction is formed to be shorter than the length L1 of the base 21 in the A direction by slit processing described later. Thus, between the fins 22 of the adjacent fin members 20, as shown in FIG. 2, a refrigerant flow path (slit) 26 communicating in the B direction is formed.

このように構成されたフィン部材２０は、Ｂ方向（フィン部材２０の長さ方向）において対称形をなしている。これにより、フィン部材２０のＢ方向（長さ方向）における方向性がなくなるため、フィン部材２０をフレーム３０に組み付ける際、誤組付が発生するのを防止することができる。   The fin member 20 configured in this manner is symmetrical in the B direction (the length direction of the fin member 20). Thereby, since the directivity in the B direction (length direction) of the fin member 20 is lost, it is possible to prevent erroneous assembly when the fin member 20 is assembled to the frame 30.

フレーム３０は、図１に示すように、断面コ状をなす型枠３２と、型枠３２に蓋をするための蓋部材３１とを備えている。そして、型枠３２にフィン部材２０を収納した状態で、型枠３２の両側壁部３３，３４に蓋部材３１をろう付けすることにより、フレーム３０の内部にフィン部材２０が収納される構成となっている。また、フレーム３０の開口する一端は、冷媒を導入するための導入口３０ａとなっており、フレーム３０の開口する他端は、冷媒を排出するための排出口３０ｂとなっている。   As shown in FIG. 1, the frame 30 includes a mold frame 32 having a U-shaped cross section and a lid member 31 for covering the mold frame 32. The fin member 20 is housed inside the frame 30 by brazing the lid members 31 to the side wall portions 33 and 34 of the mold frame 32 in a state where the fin member 20 is housed in the mold frame 32. It has become. One end of the frame 30 that opens is an introduction port 30a for introducing the refrigerant, and the other end of the frame 30 that opens is a discharge port 30b for discharging the refrigerant.

型枠３２を構成する側壁部３３の内面側には、図４に示すように、各フィン部材２０を保持するための凹凸部３３ａ，３３ｂが設けられている。この凹凸部３３ａ，３３ｂは、Ａ方向に沿って交互に凹凸が繰り返されるように配置された三つの凹部３３ａ及び三つの凸部３３ｂを備え構成されている。そして、図５に示す凹部３３ａの幅Ｗは、フィン部材２０のＡ方向長さＬ１（例えば１０ｍｍ）より僅かに長く形成されている。また、凹部３３ａの深さＤは、フィンピッチＰｆ（図３参照）の半分となるように形成されている。そして、この凹部３３ａを、側壁部３３に対して、ベース２１のＡ方向長さＬ１と同じ長さだけ間隔をおいて形成することにより、凹部３３ａの側方には、ベース２１のＡ方向長さＬ１と同じ幅を有する凸部３３ｂが形成されている（図４参照）。   As shown in FIG. 4, uneven portions 33 a and 33 b for holding the fin members 20 are provided on the inner surface side of the side wall portion 33 constituting the mold frame 32. The concave and convex portions 33a and 33b include three concave portions 33a and three convex portions 33b arranged so that the concave and convex portions are alternately repeated along the A direction. And the width W of the recessed part 33a shown in FIG. 5 is formed slightly longer than the length L1 (for example, 10 mm) of the A direction of the fin member 20. As shown in FIG. Further, the depth D of the recess 33a is formed to be half the fin pitch Pf (see FIG. 3). Then, by forming the recess 33a with respect to the side wall portion 33 by the same length as the length L1 of the base 21 in the A direction, the length of the base 21 in the A direction is set to the side of the recess 33a. A convex portion 33b having the same width as the length L1 is formed (see FIG. 4).

さらに、側壁部３４の内面側にも、各フィン部材２０を保持するための凹凸部３４ａ，３４ｂが設けられている。この凹凸部３４ａ，３４ｂは、上記凹凸部３３ａ，３３ｂに対して凹凸が逆配置となるように設けられた三つの凹部３３ａ及び三つの凸部３３ｂを備えている。そして、凹部３４ａの幅Ｗも、フィン部材２０のＡ方向長さＬ１（例えば１０ｍｍ）より僅かに長く形成されており、凹部３４ａの深さＤも、フィンピッチＰｆ（図３参照）の半分となるように形成されている。そして、この凹部３４ａを、側壁部３４に対して、図２に示すように、ベース２１のＡ方向長さＬ１と同じ長さだけ間隔をおいて形成することにより、凹部３４ａの側方には、ベース２１のＡ方向長さＬ１と同じ幅を有する凸部３４ｂが形成されている（図４参照）。   Furthermore, uneven portions 34 a and 34 b for holding the fin members 20 are also provided on the inner surface side of the side wall portion 34. The concave and convex portions 34a and 34b include three concave portions 33a and three convex portions 33b provided so that the concave and convex portions are reversely arranged with respect to the concave and convex portions 33a and 33b. The width W of the recess 34a is also slightly longer than the length L1 (for example, 10 mm) in the A direction of the fin member 20, and the depth D of the recess 34a is also half of the fin pitch Pf (see FIG. 3). It is formed to become. Then, as shown in FIG. 2, the recess 34a is formed at a distance from the side wall 34 by the same length as the length L1 in the A direction of the base 21, so that the side of the recess 34a A protrusion 34b having the same width as the length L1 in the A direction of the base 21 is formed (see FIG. 4).

このように凹凸部３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂを構成することにより、凹部３３ａとその対向位置に配された凸部３４ｂ、又は凹部３４ａとその対向位置に配された凸部３３ｂが一組となって、１つのフィン部材２０のＢ方向（長さ方向）の両端部を保持することができる。より詳細には、凹部３３ａにフィン部材２０のＢ方向一端部を嵌挿してフィン部材２０のＢ方向他端部に凸部３４ｂを当接させ、又は凹部３３ａにフィン部材２０のＢ方向一端部を嵌挿してフィン部材２０のＢ方向他端部に凸部３４ｂを当接させることにより、フィン部材２０を確実に保持することができる。例えば、各側壁部３３，３４に備わる凹部３３ａ，３４ａの深さＤを、フィン２２の厚さＴと同じになるように形成することにより、図６に示すように、各フィン部材２０のフィン２２を、隣のフィン部材２０のフィン２２に対して、Ｂ方向にフィン２２の厚さＴだけずれた状態で保持することができる。   By configuring the concave and convex portions 33a, 33b, 34a, and 34b in this way, the concave portion 33a and the convex portion 34b disposed at the opposing position thereof, or the concave portion 34a and the convex portion 33b disposed at the opposing position are set as one set. It becomes possible to hold both ends in the B direction (length direction) of one fin member 20. More specifically, one end portion in the B direction of the fin member 20 is fitted into the concave portion 33a and the convex portion 34b is brought into contact with the other end portion in the B direction of the fin member 20, or one end portion in the B direction of the fin member 20 is brought into contact with the concave portion 33a. The fin member 20 can be reliably held by inserting and inserting the convex portion 34b into contact with the other end of the fin member 20 in the B direction. For example, by forming the depths D of the recesses 33a, 34a provided in the side wall portions 33, 34 to be the same as the thickness T of the fins 22, as shown in FIG. 22 can be held with respect to the fin 22 of the adjacent fin member 20 in a state shifted by the thickness T of the fin 22 in the B direction.

また、本実施形態の熱交換器１０では、凹凸部３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂの形状を変更することにより、隣り合うフィン部材２０間におけるフィン位置のずれ度合いを容易に変更することができる。具体的には、凹部３３ａ，３４ａの深さＤ及び凸部３３ｂ，３４ｂの高さ（凹部底面からの距離）を変更するだけで、隣り合うフィン部材２０間におけるフィン位置をＢ方向にずらすことができる。このとき、隣り合うフィン部材２０間におけるフィン２２のずれを、各フィン部材２０におけるフィンピッチＰｆより小さくすることにより、フレーム３０の形状を大きく変更することなく、わずかなずれで確実にオフセット配置を実現することができる。   Further, in the heat exchanger 10 of the present embodiment, the degree of deviation of the fin positions between the adjacent fin members 20 can be easily changed by changing the shapes of the uneven portions 33a, 33b, 34a, 34b. Specifically, the fin position between the adjacent fin members 20 is shifted in the B direction only by changing the depth D of the concave portions 33a and 34a and the height of the convex portions 33b and 34b (distance from the bottom surface of the concave portion). Can do. At this time, by making the displacement of the fins 22 between the adjacent fin members 20 smaller than the fin pitch Pf of each fin member 20, the offset arrangement can be surely made with a slight displacement without greatly changing the shape of the frame 30. Can be realized.

次に、上記構成を有する熱交換器に備わるフィン部材の製造工程について、図７を参照しながら簡単に説明する。図７は、フィン部材の製造工程を示す説明図である。
フィン部材２０の製造工程は、（ａ）押出成形工程と、（ｂ）素材切断工程と、（ｃ）フィン部材切断工程と、（ｄ）スリット加工工程とを含んでいる。 Next, the manufacturing process of the fin member provided in the heat exchanger having the above configuration will be briefly described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory view showing the manufacturing process of the fin member.
The manufacturing process of the fin member 20 includes (a) an extrusion molding process, (b) a material cutting process, (c) a fin member cutting process, and (d) a slit processing process.

（ａ）押出成形工程では、約６００℃で融解したアルミ１３が、チップ１４により一種類の成形型枠１５から押し出される。こうして、例えば１５ｍ程度の長さのフィン素材１７が得られる。この押出成形によれば、鋳造や鍛造による成形に比べ、複数のフィン２２を有する微細形状のフィン部材２０を高精度に製造することができる。これにより、半導体素子１１等のように小型かつ高冷却性が要求される微細部品にも対応できるような高い冷却効果を得ることができる。また、一種類の成形型枠１５のみを利用して成形するため、フィン部材２０を容易かつ低コストで製造することができる。 (A) In the extrusion molding process, the aluminum 13 melted at about 600 ° C. is extruded from one type of mold 15 by the chip 14. Thus, for example, the fin material 17 having a length of about 15 m is obtained. According to this extrusion molding, the fine-shaped fin member 20 having the plurality of fins 22 can be manufactured with higher accuracy than molding by casting or forging. Thereby, it is possible to obtain a high cooling effect that can be applied to small parts such as the semiconductor element 11 and the like that are required to be small and have high cooling performance. Further, since molding is performed using only one type of mold 15, the fin member 20 can be manufactured easily and at low cost.

続いて、（ｂ）素材切断工程では、フィン素材１７が搬送に適した長さ（例えば１．５ｍ程度の長さ）に切断される。そして、（ｃ）フィン部材切断工程では、搬送された素材１７が、フレーム３０の各側壁部３３，３４に備わる凹部３３ａ，３４ａの幅Ｗより僅かに短い長さ（例えば１０ｍｍ程度）に切断される。   Subsequently, in the (b) material cutting step, the fin material 17 is cut to a length suitable for conveyance (for example, a length of about 1.5 m). In the (c) fin member cutting step, the conveyed material 17 is cut to a length (for example, about 10 mm) slightly shorter than the width W of the recesses 33a and 34a provided in the side walls 33 and 34 of the frame 30. The

その後、（ｄ）スリット加工工程において、フィン部材２０に備わるフィン２２の両端に、切削加工が施される。これにより、隣り合うフィン部材２０のフィン２２の間に冷媒の流路（スリット）２６を形成することができる。なお、このスリット加工は、フィン部材製造工程の中で、加工時間や加工費に大きく影響するものである。   Thereafter, in the (d) slit processing step, cutting is performed on both ends of the fin 22 provided in the fin member 20. Thereby, the flow path (slit) 26 of a refrigerant | coolant can be formed between the fins 22 of the adjacent fin member 20. FIG. Note that the slit processing greatly affects the processing time and processing cost in the fin member manufacturing process.

ヒートスプレッダ１２は、アルミ又は銅製の熱拡散部材であり、図１に示すように、フレーム３０の上面に広面積にわたるように配設されている。そして、ヒートスプレッダ１２の上面には、発熱体としての半導体素子１１が複数（本実施形態では１６素子）載置されている。このように、ヒートスプレッダ１２の上面に半導体素子１１を配置することにより、半導体素子１１から発生する熱を広面積に拡散させることができる。   The heat spreader 12 is a heat diffusing member made of aluminum or copper, and as shown in FIG. On the upper surface of the heat spreader 12, a plurality of semiconductor elements 11 (16 elements in the present embodiment) as heating elements are placed. As described above, by arranging the semiconductor element 11 on the upper surface of the heat spreader 12, heat generated from the semiconductor element 11 can be diffused over a wide area.

上記した構成を有する熱交換器１０の作用効果について、図１、図２を参照しながら説明する。
冷媒は、導入口３０ａから熱交換器１０の内部へと導入される（図１参照）。そして、熱交換器１０内部に導入された冷媒は、各フィン部材２０のフィン２２により形成された流路２５に従ってＡ方向へと流れていく（図２参照）。 The effects of the heat exchanger 10 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The refrigerant is introduced from the inlet 30a into the heat exchanger 10 (see FIG. 1). Then, the refrigerant introduced into the heat exchanger 10 flows in the A direction according to the flow path 25 formed by the fins 22 of the fin members 20 (see FIG. 2).

ここで、本実施形態に係る熱交換器１０では、図２に示すように、隣り合うフィン部材２０のフィン２２同士がＢ方向に位置をずらすように配置（オフセット配置）されている。このように、フィン部材２０をオフセット配置することにより、冷媒が次のフィン部材２０へ流入する際、フィン２２の流入側端部に衝突して攪拌されるため、隣り合うフィン２２間において乱流が発生する。こうして乱流を発生させることにより、冷媒の速度分布を一旦破壊することができる。例えば、各フィン部材２０のフィン２２を、隣のフィン部材２０のフィン２２に対して、Ｂ方向にフィン２２の厚さＴだけずらすように配置した場合には、各フィン２２間に形成された流路２５の幅（Ｐｆ−Ｔ）が、フィンの厚さＴと同じになるように形成される。このため、流路２５を流れる冷媒が、次のフィン部材２０へと流れる際、必ずフィン２２の流入側端部に衝突することになる。これにより、冷媒が次のフィン部材２２へと流れるたびに、確実に速度分布を破壊できるため、境界層（図１６参照）の形成を最も効果的に抑制することができる。以上のようにして、この熱交換器１０では、内部を流れる冷媒全域と有効に熱交換して、高い冷却効果を得ることができる。そして、冷媒は、すべてのフィン部材２０の流路２５を通過して、各フィン２２との熱交換を終えた後、排出口３０ｂから外部へと排出される。   Here, in the heat exchanger 10 which concerns on this embodiment, as shown in FIG. 2, it arrange | positions so that the fins 22 of the adjacent fin member 20 may shift a position in a B direction (offset arrangement | positioning). In this way, by disposing the fin member 20 in an offset manner, when the refrigerant flows into the next fin member 20, it collides with the inflow side end of the fin 22 and is agitated, so that the turbulent flow between the adjacent fins 22. Will occur. By generating turbulent flow in this way, the velocity distribution of the refrigerant can be once destroyed. For example, when the fins 22 of the fin members 20 are arranged so as to be shifted by the thickness T of the fins 22 in the B direction with respect to the fins 22 of the adjacent fin members 20, the fins 20 are formed between the fins 22. The width (Pf−T) of the flow path 25 is formed to be the same as the thickness T of the fin. For this reason, when the refrigerant flowing through the flow path 25 flows to the next fin member 20, it always collides with the inflow side end of the fin 22. Thereby, every time the refrigerant flows to the next fin member 22, the velocity distribution can be reliably destroyed, so that the formation of the boundary layer (see FIG. 16) can be most effectively suppressed. As described above, in this heat exchanger 10, it is possible to effectively exchange heat with the entire refrigerant flowing inside, and to obtain a high cooling effect. Then, the refrigerant passes through the flow paths 25 of all the fin members 20, finishes heat exchange with the fins 22, and then is discharged to the outside from the discharge port 30b.

一方、発熱体である半導体素子１１は、自らが発した熱をヒートスプレッダ１２に伝える（図１参照）。そして、ヒートスプレッダ１２に伝えられた熱は、スプレッダ１２全体に広がるように拡散される。こうして拡散された熱は、ヒートスプレッダ１２と当接するフレーム３０に伝えられる。フレーム３０に伝えられた熱は、フレーム３０内部に収納された各フィン部材２０のフィン２２に伝えられる。そして、上記のようにフィン２２と冷媒全域とが有効に熱交換を行う。以上のようにして、半導体素子１１は、熱交換器１０内の冷媒全域から有効に冷却効果を得ることができる。   On the other hand, the semiconductor element 11 which is a heating element transmits heat generated by itself to the heat spreader 12 (see FIG. 1). The heat transmitted to the heat spreader 12 is diffused so as to spread over the entire spreader 12. The heat diffused in this way is transmitted to the frame 30 that contacts the heat spreader 12. The heat transferred to the frame 30 is transferred to the fins 22 of the fin members 20 housed inside the frame 30. As described above, the fins 22 and the entire refrigerant effectively exchange heat. As described above, the semiconductor element 11 can effectively obtain a cooling effect from the entire refrigerant in the heat exchanger 10.

以上、詳細に説明したように本実施形態に係る熱交換器１０によれば、すべてのフィン部材２０を一種類の成形型から製造することができるとともに、フィン部材２０を凹凸部３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂという簡単な構成により保持していることから、容易かつ低コストに製造することができる。また、この熱交換器１０では、各側壁部３３，３４に備わる凹凸部３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂの形状を変更するだけでオフセット配置のずれ度合いを容易に変更することができる。
［第二実施形態］ As described above in detail, according to the heat exchanger 10 according to the present embodiment, all the fin members 20 can be manufactured from one type of mold, and the fin members 20 are provided with the uneven portions 33a, 33b, Since they are held by a simple configuration of 34a and 34b, they can be manufactured easily and at low cost. Moreover, in this heat exchanger 10, the degree of deviation of the offset arrangement can be easily changed simply by changing the shape of the concavo-convex parts 33a, 33b, 34a, 34b provided in the side wall parts 33, 34.
[Second Embodiment]

第二実施形態に係る熱交換器について、図８〜１２を参照しながら説明する。図８は、第二実施形態に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。図９は、図８に示す熱交換器の内部を下方から見上げた平面図である。図１０は、同熱交換器のフィン部材を示す斜視図である。図１１は、同熱交換器のフレームに備わる型枠を示す平面図である。図１２は、同型枠を示す部分拡大図である。なお、第二実施形態において、上記した第一実施形態と同一の構成品については図面に同符号を付してその説明を適宜省略し、以下では相違点を中心に説明する。   A heat exchanger according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a heat exchanger according to the second embodiment. FIG. 9 is a plan view of the inside of the heat exchanger shown in FIG. 8 looking up from below. FIG. 10 is a perspective view showing a fin member of the heat exchanger. FIG. 11 is a plan view showing a mold provided in the frame of the heat exchanger. FIG. 12 is a partially enlarged view showing the same frame. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted as appropriate. Hereinafter, differences will be mainly described.

第二実施形態に係る熱交換器５０は、図８に示すように、外枠を形成するフレーム７０と、フレーム７０内に収容されるフィン部材６０とを備えている。そして、フレーム７０の上面には、熱拡散部材であるヒートスプレッダ１２を介して、発熱体としての半導体素子１１が取り付けられている。なお、本実施形態に係る熱交換器５０は、フレーム７０及びフィン部材６０の形状において、上記した第一実施形態のものと相違している。   As shown in FIG. 8, the heat exchanger 50 according to the second embodiment includes a frame 70 that forms an outer frame, and a fin member 60 that is accommodated in the frame 70. And the semiconductor element 11 as a heat generating body is attached to the upper surface of the flame | frame 70 through the heat spreader 12 which is a heat-diffusion member. The heat exchanger 50 according to this embodiment is different from that of the first embodiment described above in the shapes of the frame 70 and the fin member 60.

フィン部材６０は、図９に示すように、冷媒の流れ方向（Ａ方向）に沿って隣り同士を所定の間隔をおいて六つ並設されている。また、これらすべてのフィン部材６０は、同一形状に形成されている。これにより、各フィン部材６０を一種類の成形型から製造できるようになっている。   As shown in FIG. 9, six fin members 60 are arranged side by side along the refrigerant flow direction (direction A) at predetermined intervals. Moreover, all these fin members 60 are formed in the same shape. Thereby, each fin member 60 can be manufactured from one type of mold.

各フィン部材６０は、図１０に示すように、Ａ方向に直交する方向（Ｂ方向）に延びる長方形板状をなすベース２１と、ベース２１の一面から突出した複数のフィン６２とを備えている。各フィン６２は、長方形板状をなしており、各フィン６２間に冷媒の流路２５を形成するようにＢ方向へ十九個並列している。より詳細には、フィン６２は、Ａ方向と平行にかつＢ方向に所定の間隔（フィンピッチ）Ｐｆで配置されている。こうして、各フィン６２の間には、フィンピッチＰｆからフィン６２の厚さＴを引いた幅（Ｐｆ−Ｔ）を有し、Ａ方向へと冷媒を導く冷媒の流路２５が形成されている。ここで、本実施形態では、第一実施形態のフィン２２とは異なり、フィン６２に冷媒の流路を形成するためのスリット加工が施されていない。したがって、このフィン６２のＡ方向長さＬ３は、ベース２１のＡ方向長さＬ１と同じ長さに形成されている。   As shown in FIG. 10, each fin member 60 includes a base 21 having a rectangular plate shape extending in a direction (B direction) orthogonal to the A direction, and a plurality of fins 62 protruding from one surface of the base 21. . Each fin 62 has a rectangular plate shape, and nineteen fins 62 are juxtaposed in the B direction so as to form the refrigerant flow path 25 between the fins 62. More specifically, the fins 62 are arranged in parallel to the A direction and at a predetermined interval (fin pitch) Pf in the B direction. Thus, between each fin 62, a refrigerant flow path 25 is formed that has a width (Pf−T) obtained by subtracting the thickness T of the fin 62 from the fin pitch Pf and guides the refrigerant in the A direction. . Here, in this embodiment, unlike the fin 22 of the first embodiment, the fin 62 is not subjected to slit processing for forming a refrigerant flow path. Therefore, the length L3 of the fin 62 in the A direction is formed to be the same length as the length L1 of the base 21 in the A direction.

このように構成されたフィン部材６０は、Ｂ方向（フィン部材６０の長さ方向）において対称形をなしている。これにより、フィン部材６０のＢ方向（長さ方向）における方向性がなくなるため、フィン部材６０をフレーム７０に組み付ける際、誤組付が発生するのを防止することができる。   The fin member 60 configured in this way is symmetrical in the B direction (the length direction of the fin member 60). Thereby, since the directivity in the B direction (length direction) of the fin member 60 is lost, it is possible to prevent erroneous assembly when the fin member 60 is assembled to the frame 70.

フレーム７０は、図８に示すように、断面コ状をなす型枠７２と、型枠７２に蓋をするための蓋部材３１とを備えている。そして、型枠７２にフィン部材６０を収納した状態で、型枠７２の両側壁部７３，７４に蓋部材３１をろう付けすることにより、フレーム７０の内部にフィン部材６０が収納される構成となっている。なお、本実施形態においても、フレーム７０の開口する一端は、冷媒を導入するための導入口３０ａとなっており、フレーム７０の開口する他端は、冷媒を排出するための排出口３０ｂとなっている。   As shown in FIG. 8, the frame 70 includes a mold 72 having a U-shaped cross section and a lid member 31 for covering the mold 72. The fin member 60 is housed inside the frame 70 by brazing the lid member 31 to the both side walls 73 and 74 of the mold frame 72 in a state where the fin member 60 is housed in the mold frame 72. It has become. Also in this embodiment, one end of the opening of the frame 70 is an inlet 30a for introducing the refrigerant, and the other end of the frame 70 is an outlet 30b for discharging the refrigerant. ing.

型枠７２を構成する側壁部７３の内面側には、図１１に示すように、各フィン部材６０を保持するための凹凸部７３ａ，７３ｂが設けられている。この凹凸部７３ａ，７３ｂは、Ａ方向に沿って交互に凹凸が繰り返されるように配置された三つの凹部７３ａ及び三つの凸部７３ｂを備え構成されている。そして、図１２に示す凹部７３ａの幅Ｗは、フィン部材６０のＡ方向長さＬ１（例えば１０ｍｍ）より僅かに長く形成されている。また、凹部７３ａの深さは、フィンピッチＰｆ（図１０参照）の半分となるように形成されている。
そして、この凹部７３ａは、側壁部７３に対して所定のピッチＰで形成されている。これにより、各凹部７３ａの間には、ピッチＰから凹部７３ａの幅Ｗを差し引いた幅Ｌ４を有する凸部７３ｂが形成されている。なお、本実施形態において、ピッチＰは、凸部７３ｂの幅Ｌ４がフィン部材６０のＡ方向長さＬ１より長くなるように設定されている。 As shown in FIG. 11, uneven portions 73 a and 73 b for holding the fin members 60 are provided on the inner surface side of the side wall portion 73 constituting the mold 72. The concave and convex portions 73a and 73b are configured to include three concave portions 73a and three convex portions 73b arranged so that the concave and convex portions are alternately repeated along the A direction. And the width W of the recessed part 73a shown in FIG. 12 is formed slightly longer than the length L1 (for example, 10 mm) of the A direction of the fin member 60. FIG. The depth of the recess 73a is formed to be half of the fin pitch Pf (see FIG. 10).
And this recessed part 73a is formed with the predetermined pitch P with respect to the side wall part 73. As shown in FIG. Thereby, between each recessed part 73a, the convex part 73b which has the width L4 which deducted the width W of the recessed part 73a from the pitch P is formed. In the present embodiment, the pitch P is set such that the width L4 of the convex portion 73b is longer than the length L1 in the A direction of the fin member 60.

同様に、側壁部７４の内面側にも、図１１に示すように、各フィン部材６０を保持するための凹凸部７４ａ，７４ｂが設けられている。この凹凸部７４ａ，７４ｂは、上記凹凸部７３ａ，７３ｂに対して凹凸が逆配置となるように設けられた三つの凹部７３ａ及び三つの凸部７３ｂを備え構成されている。そして、図１２に示すように、凹部７４ａの幅Ｗも、フィン部材６０のＡ方向長さＬ１より僅かに長く形成されており、凹部７４ａの深さも、フィンピッチＰｆ（図１０参照）の半分となるように形成されている。
そして、この凹部７４ａも、側壁部７４に対して所定のピッチＰで形成されている。これにより、各凹部７４ａの間にも、ピッチＰから凹部７４ａの幅Ｗを差し引いた幅Ｌ４を有する凸部７４ｂが形成されている。 Similarly, as shown in FIG. 11, uneven portions 74 a and 74 b for holding the fin members 60 are also provided on the inner surface side of the side wall portion 74. The concavo-convex portions 74a and 74b are configured to include three concave portions 73a and three convex portions 73b provided so that the concavo-convex portions are reversely arranged with respect to the concavo-convex portions 73a and 73b. As shown in FIG. 12, the width W of the recess 74a is also slightly longer than the length L1 in the A direction of the fin member 60, and the depth of the recess 74a is also half the fin pitch Pf (see FIG. 10). It is formed to become.
The concave portions 74 a are also formed at a predetermined pitch P with respect to the side wall portion 74. Thereby, the convex part 74b which has the width L4 which deducted the width W of the recessed part 74a from the pitch P is also formed between each recessed part 74a.

このように凹凸部７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂを構成することにより、凹部７３ａとその対向位置に配された凸部７４ｂ、又は凹部７４ａとその対向位置に配された凸部７３ｂが一組となって、１つのフィン部材６０のＢ方向（長さ方向）の両端部を保持することができる。より詳細には、凹部７３ａにフィン部材６０のＢ方向一端部を嵌挿してフィン部材６０のＢ方向他端部に凸部７４ｂを当接させ、又は凹部７３ａにフィン部材６０のＢ方向一端部を嵌挿してフィン部材６０のＢ方向他端部に凸部７４ｂを当接させることにより、フィン部材６０を保持することができる。   By configuring the concave and convex portions 73a, 73b, 74a, and 74b in this way, the concave portion 73a and the convex portion 74b that is disposed at the facing position, or the concave portion 74a and the convex portion 73b that is disposed at the facing position are a set. Thus, both end portions in the B direction (length direction) of one fin member 60 can be held. More specifically, one end of the fin member 60 in the B direction is fitted into the recess 73a, and the protrusion 74b is brought into contact with the other end of the fin member 60 in the B direction, or one end of the fin member 60 in the B direction is inserted into the recess 73a. The fin member 60 can be held by fitting the protrusion 74b to the other end of the fin member 60 in the B direction.

ここで、本実施形態において、ピッチＰは、凸部７３ｂの幅Ｌ４がフィン部材６０のＡ方向長さＬ１より長くなるように設定されている。このため、上記した第一実施形態とは異なり、各フィン部材６０が、隣り合うフィン部材６０の間に所定の間隔をおいて配置されるようになっている。これにより、図９に示すように、隣り合うフィン部材６０のフィン６２間に冷媒の流路（スリット）６６を確保することができる。したがって、本実施形態では、第一実施形態で必要とされたスリット形成のための切削加工を省略することができるので、フィン部材の製造に要する加工時間及び加工費を低減することができる。なお、本実施形態においても、例えば各側壁部７３，７４に備わる凹部７３ａ，７４ａの深さを、フィン６２の厚さＴと同じになるように形成することにより、各フィン部材６０のフィン６２を、隣のフィン部材６０のフィン６２に対して、Ｂ方向にフィン６０の厚さＴだけずれた状態で保持することができる。   Here, in this embodiment, the pitch P is set so that the width L4 of the convex portion 73b is longer than the length L1 of the fin member 60 in the A direction. For this reason, unlike the above-described first embodiment, each fin member 60 is arranged with a predetermined interval between adjacent fin members 60. As a result, as shown in FIG. 9, a refrigerant flow path (slit) 66 can be secured between the fins 62 of the adjacent fin members 60. Therefore, in this embodiment, since the cutting process for slit formation required in the first embodiment can be omitted, the processing time and processing cost required for manufacturing the fin member can be reduced. Also in the present embodiment, the fins 62 of the fin members 60 are formed by, for example, forming the depths of the recesses 73 a and 74 a provided in the side wall portions 73 and 74 to be the same as the thickness T of the fins 62. Can be held in a state of being shifted by the thickness T of the fin 60 in the B direction with respect to the fin 62 of the adjacent fin member 60.

以上、詳細に説明したように本実施形態に係る熱交換器５０によれば、上記第一実施形態で得られる効果に加え、フィン部材６０にスリット６６を形成するための切削加工を省略することができるので、フィン部材の製造に要する加工時間及び加工費を低減することができる。したがって、熱交換器５０を容易かつ低コストに製造することができる。
また、この熱交換器５０では、ピッチＰの設計を変更するだけで、スリット６６の幅を容易に変更することができる。したがって、冷媒が次のフィン部材２０へ流入する際、フィン２２の流入側端部に最も効果的に衝突させて攪拌させることができる。よって、この熱交換器５０によれば、境界層（図１６参照）の形成をさらに効果的に抑制して、より高い冷却効果を得ることができる。
［変更例］ As described above, according to the heat exchanger 50 according to the present embodiment, in addition to the effects obtained in the first embodiment, cutting for forming the slit 66 in the fin member 60 is omitted. Therefore, the processing time and processing cost required for manufacturing the fin member can be reduced. Therefore, the heat exchanger 50 can be manufactured easily and at low cost.
Further, in this heat exchanger 50, the width of the slit 66 can be easily changed simply by changing the design of the pitch P. Therefore, when the refrigerant flows into the next fin member 20, it can be most effectively caused to collide with the inflow side end of the fin 22 and be stirred. Therefore, according to this heat exchanger 50, formation of a boundary layer (refer FIG. 16) can be suppressed further effectively, and a higher cooling effect can be acquired.
[Example of change]

次に、第二実施形態に係る熱交換器５０の変更例について、図１３〜図１５を参照しながら詳細に説明する。図１３は、第二実施形態の変更例に係る熱交換器の内部を下方から見上げた平面図である。図１４は、同変更例に係る熱交換器のフレームに備わる型枠を示す平面図である。図１５は、同変更例に係る型枠を示す部分拡大図である。   Next, a modified example of the heat exchanger 50 according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 13: is the top view which looked up the inside of the heat exchanger which concerns on the example of a change of 2nd embodiment from the downward direction. FIG. 14: is a top view which shows the formwork with which the flame | frame of the heat exchanger which concerns on the example of a change is equipped. FIG. 15 is a partially enlarged view showing a mold according to the modification.

この変更例は、図１４に示すように、型枠７２に備わる凹凸部７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂに、新たに固定部７５が追加されている点で、上記第二実施形態のものと相違している。より詳細には、この変更例では、図１５に示すように、上記第二実施形態と同様の構成をなす各凸部７３ｂ，７４ｂのＡ方向両端部に、幅Ｌ６を有する固定部７５がＢ方向内側へ突出するように形成されている。したがって、ピッチＰは、凹部７３ａ，７４ａの幅Ｗと、凸部７３ｂ，７４ｂの幅Ｌ５と、両側の固定部７５の幅Ｌ６とを加えたものとなっている（Ｐ＝Ｗ＋Ｌ５＋Ｌ６＋Ｌ６）。また、各凸部７３ｂ，７４ｂの幅Ｌ５は、フィン部材６０のＡ方向長さＬ１より僅かに長く形成されている。   As shown in FIG. 14, this modified example is different from that of the second embodiment in that a fixing portion 75 is newly added to the uneven portions 73a, 73b, 74a, 74b provided in the mold 72. is doing. More specifically, in this modified example, as shown in FIG. 15, fixing portions 75 having a width L6 are provided at both ends in the A direction of the convex portions 73b and 74b having the same configuration as in the second embodiment. It is formed so as to protrude inward in the direction. Therefore, the pitch P is obtained by adding the width W of the concave portions 73a and 74a, the width L5 of the convex portions 73b and 74b, and the width L6 of the fixing portions 75 on both sides (P = W + L5 + L6 + L6). Moreover, the width L5 of each convex part 73b, 74b is formed slightly longer than the length L1 in the A direction of the fin member 60.

このように凹凸部７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂを構成することにより、凹部７３ａとその対向位置に配された凸部７４ｂ及び固定部７５、又は凹部７４ａとその対向位置に配された凸部７３ｂ及び固定部７５が一組となって、１つのフィン部材６０のＢ方向（長さ方向）の両端部を保持することができる。より詳細には、凹部７３ａにフィン部材６０のＢ方向一端部を嵌挿してフィン部材６０のＢ方向他端部に凸部７４ｂを当接させるとともに固定部７５によりフィン部材６０のＢ方向他端部のＡ方向両側を固定し、又は凹部７４ａにフィン部材６０のＢ方向一端部を嵌挿してフィン部材６０のＢ方向他端部に凸部７３ｂを当接させるとともに固定部７５によりフィン部材６０のＢ方向他端部のＡ方向両側を固定することにより、フィン部材６０をより確実に保持することができる。   By forming the concave and convex portions 73a, 73b, 74a, and 74b in this way, the concave portion 73a and the convex portion 74b and the fixing portion 75 that are disposed at the opposite position, or the concave portion 74a and the convex portion 73b that is disposed at the opposite position. And the fixing | fixed part 75 becomes a set and can hold | maintain the both ends of the B direction (length direction) of one fin member 60. FIG. More specifically, one end of the fin member 60 in the B direction is fitted into the recess 73a, the projecting portion 74b is brought into contact with the other end of the fin member 60 in the B direction, and the other end of the fin member 60 in the B direction is fixed by the fixing portion 75. The one end in the B direction of the fin member 60 is fitted into the concave portion 74 a so that the convex portion 73 b is brought into contact with the other end in the B direction of the fin member 60 and the fixing member 75 fixes the fin member 60. The fin member 60 can be more reliably held by fixing both sides in the A direction of the other end in the B direction.

上記のように、この変更例では、隣り合うフィン部材６０の間に固定部７５が位置するように構成されているため、各フィン部材６０が隣り合うフィン部材６０の間に固定部７５の幅Ｌ６だけ間隔をおいて配置されるようになっている。これにより、図１３に示すように、隣り合うフィン部材６０の間に冷媒の流路（スリット）６６を確保することができる。したがって、上記第二実施例で得られる効果に加え、固定部７５により確実にフィン部材６０を保持することができるため、フィン部材６０の傾きを確実に防止して、冷媒の流路６６を確実に確保することができる。   As described above, in this modified example, since the fixing portion 75 is positioned between the adjacent fin members 60, the width of the fixing portion 75 is between each fin member 60. They are arranged with an interval of L6. Thereby, as shown in FIG. 13, a refrigerant flow path (slit) 66 can be secured between the adjacent fin members 60. Therefore, in addition to the effects obtained in the second embodiment, the fin member 60 can be reliably held by the fixing portion 75, so that the inclination of the fin member 60 is reliably prevented, and the refrigerant flow path 66 is reliably secured. Can be secured.

また、凹凸部７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ及び固定部７５の形状を変更することにより、隣り合うフィン部材６０間におけるフィン位置のずれ度合いだけでなく冷媒の流路６６の幅も容易に変更することができる。具体的には、凹部７３ａ，７４ａの深さ、凸部７３ｂ，７４ｂの高さ（凹部底面からの距離）及び固定部７５の幅Ｌ５を変更するだけで、隣り合うフィン部材６０間におけるフィン位置をＡ方向及びＢ方向のいずれにも自由にずらすことができる。   Further, by changing the shapes of the concavo-convex portions 73a, 73b, 74a, 74b and the fixing portion 75, not only the degree of deviation of the fin position between the adjacent fin members 60 but also the width of the refrigerant flow path 66 can be easily changed. be able to. Specifically, the fin position between the adjacent fin members 60 can be changed by simply changing the depth of the concave portions 73a and 74a, the height of the convex portions 73b and 74b (distance from the bottom surface of the concave portion), and the width L5 of the fixing portion 75. Can be freely shifted in both the A direction and the B direction.

なお、上記した実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
例えば、上記した実施形態では、半導体素子に対し本発明を適用した場合を示したが、これに限られることなく、冷却効果を必要とする様々な微細部品に対して本発明を適用することができる。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a semiconductor element is shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to various fine parts that require a cooling effect. it can.

第一実施形態に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic structure of a heat exchanger concerning a first embodiment. 図１に示す熱交換器の内部を下方から見上げた平面図である。It is the top view which looked up the inside of the heat exchanger shown in FIG. 1 from the downward direction. 同熱交換器のフィン部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fin member of the same heat exchanger. 同熱交換器のフレームに備わる型枠を示す平面図である。It is a top view which shows the formwork with which the flame | frame of the same heat exchanger is equipped. 同型枠を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the same formwork. 図２に示す熱交換器における、（ａ）がＶＩ（ａ）−ＶＩ（ａ）断面図、（ｂ）がＶＩ（ｂ）−ＶＩ（ｂ）断面図である。In the heat exchanger shown in FIG. 2, (a) is VI (a) -VI (a) sectional drawing, (b) is VI (b) -VI (b) sectional drawing. フィン部材の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of a fin member. 第二実施形態に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the heat exchanger which concerns on 2nd embodiment. 図８に示す熱交換器の内部を下方から見上げた平面図である。It is the top view which looked up the inside of the heat exchanger shown in FIG. 8 from the downward direction. 同熱交換器のフィン部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fin member of the same heat exchanger. 同熱交換器のフレームに備わる型枠を示す平面図である。It is a top view which shows the formwork with which the flame | frame of the same heat exchanger is equipped. 同型枠を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the same formwork. 第二実施形態の変更例に係る熱交換器の内部を下方から見上げた平面図である。It is the top view which looked up the inside of the heat exchanger which concerns on the example of a change of 2nd embodiment from the downward direction. 同変更例に係る熱交換器のフレームに備わる型枠を示す平面図である。It is a top view which shows the formwork with which the flame | frame of the heat exchanger which concerns on the example of a change is equipped. 同型枠を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the same formwork. 境界層の形成の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of formation of a boundary layer. オフセット配置時における冷媒の流れる様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the refrigerant | coolant flows at the time of offset arrangement | positioning.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 熱交換器［第一実施形態］
２０ フィン部材
２１ ベース
２２ フィン
２５ 流路
３０ フレーム
３３ａ 凹部
３３ｂ 凸部
３４ａ 凹部
３４ｂ 凸部
Ａ 冷却水の流れ方向
Ｂ Ａ方向に直交する方向 10 Heat exchanger [first embodiment]
20 Fin member 21 Base 22 Fin 25 Flow path 30 Frame 33a Concave portion 33b Convex portion 34a Concave portion 34b Convex portion A Flow direction of cooling water B A direction orthogonal to the A direction

Claims (5)

フレームの内部に、冷媒の流れ方向に交差する方向に複数のフィンが間隔をあけて配置された同一形状のフィン部材を、隣り合うように冷媒の流れ方向へ並べて冷媒流路を形成した熱交換器であって、
前記フレームは、前記隣り合うフィン部材のフィンの位置が前記交差する方向にずれて配置されるように前記各フィン部材を保持する保持部を備えている
ことを特徴とする熱交換器。 Heat exchange in which a refrigerant flow path is formed by arranging fin members of the same shape in which a plurality of fins are arranged at intervals in a direction intersecting the refrigerant flow direction so as to be adjacent to each other in the refrigerant flow direction. A vessel,
The said frame is provided with the holding | maintenance part which hold | maintains each said fin member so that the position of the fin of the said adjacent fin member may be shifted | deviated and arrange | positioned in the said crossing direction, The heat exchanger characterized by the above-mentioned. 請求項１に記載する熱交換器であって、
前記保持部は、前記フィン部材の少なくとも前記交差する方向における一端部を嵌挿するための凹部を備えている
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1,
The said holding | maintenance part is equipped with the recessed part for inserting at least the one end part in the said crossing direction of the said fin member, The heat exchanger characterized by the above-mentioned. 請求項１又は２に記載する熱交換器であって、
前記保持部は、前記隣り合うフィン部材が所定間隔をおいて並べられるように保持する
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The said holding | maintenance part hold | maintains so that the said adjacent fin member may be located in a line at predetermined intervals, The heat exchanger characterized by the above-mentioned. 請求項１〜３に記載する熱交換器であって、
前記フィン部材は、前記交差する方向において対称形となるように形成されている
ことを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger according to claims 1-3,
The fin member is formed to be symmetrical in the intersecting direction. 請求項１〜４に記載する熱交換器であって、
前記隣り合うフィン部材のフィンのずれは、前記各フィン部材におけるフィンの配置間隔より小さい
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1, wherein
The heat exchanger characterized in that the fin displacement of the adjacent fin members is smaller than the fin arrangement interval in each fin member.

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